奇妙的大自然-第27章
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第八十六章 大海里一颗拉长的水滴——鲸与鲸形船（）
小问号
如果要问世界上最大的动物是什么？也许有人会说，那是高山上的猛虎，或者是森林里的大象。这都不对。世界上最大的动物是生活在海洋里的哺『乳』动物——鲸。虽然它的形状像鱼，却不是鱼。在一望无际、深不可测的大海里，庞大如牛的鲸游得比现代化的船舰还要快，是名副其实的海洋中最优秀的游泳健将之一。那么，它快速如飞的游技，与其流线型的体形是否有关呢？新型的核潜艇设计是否得益于它的启示？
鲸类（包括海豚）都是优秀的游泳能手。有“海上霸王”之称的虎鲸，每小时能游泳55千米。在受惊或追捕海中动物时，它们的速度还能增加一倍以上，比船舰和潜艇的航速还要大。
**是世界上个头最大的动物，可是它并不笨。它的游速每小时平均27千米，短时间内可达37千米。上百吨重的庞然大物，按照它的游速，需要330千瓦的动力才行，但它却只有44千瓦的动力。
此外，鲸可以在几秒钟内，从静止达到全速，也能“嘎然而止”。这更是船舰和潜艇所望尘莫及的。同时，它既能迅速下潜，也能快速上浮，这些都与它那流线型体形密不可分。它的整个身体就像一颗拉长的“水滴”一样，也是公认的游泳姿态最美的体形！鲸的这种“水滴”似的体形在水中活动时能大大地减少水的阻力。
科学家们受此启发，按照鲸的体形，改进了客轮和货轮的设计，使船的水下部分不再是刀状，而设计成鲸体形状，从而使船体所受的阻力减少百分之二十。有的超级油轮也模仿鲸体形状，因而加快了航速。原先的核潜艇是雪茄形的，现在，出现了一些“水滴”形的现代化核潜艇。与雪茄形的核潜艇相比，“水滴”形核潜艇所受到的水的阻力可以减少很多，再加上核动力装置，功率有所增加，在水下航行时，速度有了大幅度的提高。最新型的一种核潜艇——“大青花鱼”号，就是仿照鲸的体形轮廓和身体各部分的比例建造的，航速提高了四分之一。
【小档案】
**是世界上最大的动物。最长的**约34。6米，重达100吨。它的舌头重3吨，心脏重0。7吨，肺重1。5吨，胃长3米，肠子有250米长。它是须鲸的一种，也叫剃刀鲸、蓝长须鲸。它的口中没有牙齿，但是却长着许多栉齿般的三角形的须。鲸须是黝黑『色』的，背部几乎都是蓝『色』的，体侧镶有白『色』的斑点，腹部是浅灰『色』，上面长有70～80条既能膨胀也会收缩的皱褶。觅食时，张开大嘴，吞进大量海水，一些小动物随海水一起吞进去后，它便闭上嘴巴，再用舌头把海水排出去，只留下小鱼、小虾等。人们曾经将一头**剖开，令人吃惊的是，在它的胃里竟然找到1。5吨的磷虾。
第八十七章 大海里的游泳高手——海豚与潜艇（）
小问号
海豚是我们非常熟悉的动物，关于海豚救人的故事早已家喻户晓。它的体形像鱼，长约2～3米，有背鳍，鼻孔长在头顶上，嘴巴尖而细长，上下颌有40～50对小而尖的牙齿，体侧通常有1～2条暗纹。海豚无论在水中还是在水面，都具有良好的视力，而且精力特别充沛，24小时都在活动却不需要睡觉呢。最让人类惊叹的是它在大海里的游泳速度，最快时速达120千米。那么，海豚为什么能游得这么快，人类对它的研究有什么重要的收获？
海豚确实是大海里的游泳“高手”，不论是疾游、潜游，还是腾跃，动作总是那么优美、协调，令人赞不绝口，堪称是技术娴熟的“游泳家”了。如果在短距离内冲刺，游速可达到每小时120千米，即使是现代化的核潜艇想追捕它也望尘莫及。那么，海豚为什么能游那么快呢？
这得益于它的身体结构。一是海豚有着美妙的流线型身体。这种流线型的圆锥体，十分光滑，在水里游起来摩擦力最小，所以游速很快。二是海豚的皮肤与众不同。它不仅有一个理想的流线型体形，而且还有特殊构造的皮肤结构。它的皮肤分两层，外层很薄而富有弹『性』，这种弹『性』类似最好的汽车用橡胶。而内层是充满脂肪的弹『性』纤维，纵横交错的纤维，紧紧地把它的身体包裹起来，还具有储存和传递能量的功能，使它的身体十分柔韧。皮肤的这种结构，能使水流的振动减弱，摩擦力减小。也就是说，这种橡胶似的皮肤，在水里游起来能抑制浪花的产生，从而减少行进的阻力。
仿生学家经过长期的观察研究，终于发现了海豚皮肤的巧妙构造，并模仿它，用富有弹『性』的有机材料制成一种多层的潜艇外壳——“人造皮肤”。这种人造皮肤是由三层橡胶组成的，总厚度为2。5毫米：外层是模仿海豚的表皮层，非常光滑，厚度0。5毫米；中层是模仿海豚的真皮及胶原组织和脂肪，有橡胶**，它们之间的空间充满粘滞『性』的硅树脂『液』体；下层厚度0。5毫米，它与模型体接触，起支持板的作用。当水的压力作用于人造皮肤时，『液』体在橡胶**之间的流动完成消振器的作用，使漩涡消失在物体附近的有限水层中。潜艇穿上这套“外衣”后，在水中运动受到的阻力大大下降。换句话说，穿上这身“外衣”，航行时的速度比以前提高了。后来，科学家按照海豚的体形轮廓、身体比例及皮肤的双层结构设计制造了一艘核潜艇，上浮、下潜、水面航行或水下航行的速度提高了25％左右。难怪人们说，从海豚身上得到借鉴，完成了潜艇制造技术的一次革命。
【小档案】
1620年，荷兰物理学家科尼利斯·德雷贝尔成功地制造出人类历史上第一艘潜水船。它是人类历史上第一艘能够潜入水下，并能在水下行进的“船”。它的船体像一个木柜，木质结构，外面覆盖着涂有油脂的牛皮，船内装有作为压载水舱使用的羊皮囊。这艘潜水船以多根木桨来驱动，可载12名船员，能够潜入水中3～5米。德雷贝尔的潜水船被认为是潜艇的雏形，所以他被称为“潜艇之父”。1776年，潜艇在美国独立战争中第一次登上了战争舞台。富有爱国热情的美国耶鲁大学毕业生戴维特·布什内尔在华盛顿将军的支持下，开始研究用潜水船打击英军的方法。1776年9月7日，由上士埃兹拉·李驾驶的“海龟”艇成功地潜到英国战舰“鹰”号的尾部，希望用钻孔装**的方法炸沉敌舰，但是没有成功，不过第一次把人类的战场从陆地、水面发展到了水下。1897年5月17日，在现代潜艇发展史上著名的“霍兰”号潜艇建造成功。它的创造者就是被后人尊称为“现代潜艇之父”的爱尔兰人约翰·霍兰。
第八十八章 生活在海洋里的蝙蝠——海豚与声纳（）
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碧波万顷的海洋深处是不是缄默无声的？不。海洋深处并不寂静，而是一个绚丽多彩、热闹非凡的世界呢！海洋里有各种各样的声音：叫鱼的笃、笃声，跳虾发出的宛如人们弹指头的声音，海豚的吱吱声，抹香鲸潜入深海时发出的吱溜声……汇成了一曲美妙的交响。有些声音是动物用来测定目标和互通信息的，人耳却无法听见。那么，海豚为什么能听见，它的耳朵有什么“特异功能”？
海豚过着一种群居生活。它们团结互助，干任何一件事情都喜欢集体行动。在小海豚出生时，其他的雌海豚就自觉地在周围游动，来保护小海豚，以防各种不测。当海豚妈妈出去捕食时，其他海豚就替她看护小海豚。小海豚就是在这样一个舒适的环境中度过自己童年的。可是，我们都知道，海豚长年生活在水里，光线微弱，视物不清，又怎么来发现周围异样的敌情呢？原来，海豚有奇妙的回声定位系统，可以根据超声波来传递消息、判断敌情。
海豚身上的这套精确的回声定位装置，和蝙蝠一样，能发出超声波在水中准确定位。因此，有人称海豚是“生活在海洋里的蝙蝠”。所不同的是，海豚的超声波发生器位于头部，在呼吸孔和呼吸道中间。当海豚吸入的空气跑进气囊时，瓣膜关闭；空气通过时，引起瓣膜震动，发出超声波，空气在气囊里循环地流过，就可以不断地发出超声波来。它的头部还有块脂肪，起“声透镜”作用，把脉冲聚焦后再发『射』出去。当超声信号遇到目标时，产生的回波被耳或头部的其他部分接收。
人类受到海豚的启示，对它进行人工训练，能帮助人们寻找和回收*和*，侦察海底潜水艇的踪迹；让海豚发出类似潜艇的声音，来『迷』『惑』敌人，或者让海豚带上*去炸沉潜艇。不仅如此，科学家还模仿海豚制造了一种水下探测器材——声纳。这种仪器发出的声波或超声波在水中传播，在遇到障碍物时发生反『射』，经接收器的作用，在指示器上就得知障碍物的位置；它也可以用来接收水中物体发出的声音，以测定物体的方位，有时也用来进行水中通信；把它安装在舰船上，能在水中搜索、侦察目标，并能准确地测量目标位置，从而使舰船绕过暗礁，安全航行；如果将它安装在渔船上，还能及时地发现鱼群的动向、数量及种类呢。
【小档案】
为了躲避敌人声纳系统的追踪，科学家还为潜艇安装了另一种“外套”，即消声瓦。它一般是橡胶制成的，厚约30毫米，内部是直径3～4毫米的空心。最先为潜艇装上消声瓦的是德国。第二次世界大战期间，德国的潜艇损失惨重，为了减少被对方发现跟踪的概率，潜艇设计专家尝试着给潜艇穿上了一层“外套”，果然有效，以后各个国家纷纷效仿。它的主要作用：一是能吸收对方雷达发出的声纳波，让对方的声纳波只发，不回，敌人的探测雷达就无法发挥作用；二是能够隔离潜艇内部发出的噪声，减少潜艇在航行中的噪声，能够有效地保护自己，不被对方发现；三是能够抑制潜艇的震动，在快速航行时，由于海浪的冲击，潜艇会“情不自禁”地摇晃，有了消声瓦，就可以大大降低潜艇的震动，从而提高航行速度。
第八十九章 海洋里的千里耳——水母与风暴预测仪（）
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生活在大海边，或者喜欢吃海产品的，都知道海蜇。其实，它是水母家族中最普通的一员。水母是一种非常低等的腔肠动物，低得让人心生悲悯，感叹造物神的不公：它没有眼睛，没有耳朵，没有手，也没有脚，在我们人类看来，连最基本、最简单的生存条件都不具备。然而，水母在漫长的进化中，学会了很多海洋生物所不具备的本领，甚至人类也望尘莫及：它能打着巨伞在海面上悠然漫游，在狂风巨浪袭来之前的十几个小时安然逃离……这难道不是奇迹？人类对风暴预测常常一筹莫展啊！那么，水母是怎样预测风暴的，对人类有什么启发？
在蓝『色』的海洋上，风暴形成时，空气和海浪相互摩擦会产生次声波，频率为每秒8～13次。这种次声波比风暴和海浪传播得都快，在空气中每小时是1200千米，在水中更快，每小时是6000千米，并且在千里之外也只是稍稍减弱。可见，风暴发出的次声波比风暴更早、更快地来临，只是人耳对频率每秒低于20次的声音听不见而已。
于是，舰船长年累月在大海上航行，经常会遇到狂风暴雨的袭击。如果不能准确地预测风暴的来临，就无法采取有效的保护措施，要是在作战期间遇上了风暴，往往是不战自败，甚至稍有不慎也会被风暴吹得舰沉人亡。因此，不论是军事家，还是航海家，都一直渴望气象部门能有“千里耳”，在风暴没有来临之前就可以预测出来，以便及时防范。
然而，科学家们发现，大海在变脸前，海豚往往先知先明，自动远离海岸，从来不会被风暴掀起的巨浪抛到礁石上摔死，也不会被无情地扔到岸边搁浅。这说明海豚能预知海上风暴的来临。后来，从事海洋捕捞的渔民也发现水母虽然喜欢在海面漫游，而且游得不快，但是也从来不会遭遇风暴的袭击。那么，说明水母也有预测风暴的能力，也有神奇的“千里耳”。对此，海洋生物学家开始关注这一现象。
在海洋生物中，海豚的智慧是人类公认的。可是，与海豚相比，水母无疑是愚笨的，那它为什么能对风暴特别敏感？为什么能在风暴还没有到来之前，就迅速逃之夭夭，根本不会被风浪卷到岸边，更不会在狂风巨浪中仓促逃生，而是早早躲到了安全的深海？科学家在长期的研究中发现，水母虽然没有耳朵，可是在它的触手中间的细柄上有个小球，里面有粒小小
